Aplicación de la primera ley de Mendel

Rodrigo Ricardo Publicado el 12 septiembre, 2020 7 minutos y 32 segundos de lectura

La ley de la segregación

Ahora ya hemos aprendido que la Ley de Segregación establece que los alelos en un locus dado se segregan en gametos separados. Básicamente, todo lo que eso significa es que cada padre solo puede contribuir con un alelo de cualquier gen dado a un gameto. Ahora bien, ¿cómo se aplica la Ley de Segregación a nuestros estudios de hámsteres voladores? Consideremos más de cerca el experimento del hámster de Adrian.

Nombrar las generaciones en cruces genéticas

Recuerde que él infirió que sus dos poblaciones de hámsters marrones y hámsters blancos eran homocigotos para el alelo marrón o ‘BB’ y el alelo blanco o ‘bb’, respectivamente. Para determinar qué alelo era dominante, realizó un cruzamiento.

Es fácil realizar un seguimiento de los genotipos en cada generación cuando solo se produce uno.
Generaciones de la Primera Ley de Mendel

Cuando se llevan a cabo una serie de cruces genéticos, nos referimos a la primera generación como el parental o generación P . Los organismos de la generación P son típicamente lo que se denomina «reproducción real». Una verdadera raza reproductora de hámsters siempre produce una progenie que es igual a la de los padres. Entonces, por ejemplo, en el caso de Adrian, cuando apareaba hámsters marrones con hámsters marrones, siempre tenía hámsters marrones. Debido a que las cepas marrón y blanca de Adrian eran una verdadera reproducción, podemos inferir que el genotipo en esta generación fue ‘BB’ (para marrón) y ‘bb’ (para blanco).

La progenie de la generación P se conoce como la primera generación filial, o más comúnmente, la generación F1 . De manera similar, la progenie de la generación F1 se denomina generación F2 . Si tuviéramos más descendencia de la que íbamos a realizar un seguimiento, esa sería la generación F3, y así sucesivamente.

El único genotipo que se puede producir en la generación F1 de este esquema de apareamiento es ‘Bb’ porque puedo obtener una ‘B’ de este padre hámster y una ‘b’ de este padre hámster. El hecho de que solo podamos obtener un genotipo ‘Bb’ y que toda la progenie de esta generación sea marrón, apoya la hipótesis de Adrian de que el marrón es un alelo dominante.

Tenga en cuenta que el cruce de la generación P fue bastante simple y es bastante fácil realizar un seguimiento de los genotipos cuando solo hay un genotipo que se puede producir. Desafortunadamente, ese no siempre será el caso y realmente se hace necesario tener un sistema para realizar un seguimiento de todos los genotipos que son posibles.

Por ejemplo, Adrian decide cruzar dos de los hámsteres F1. ¿Qué va a conseguir en la generación F2?

La plaza de Punnett

Un ejemplo de Punnett Square
Plaza de Punnet de la Primera Ley de Mendel

Los genetistas usan una ayuda conocida como cuadro de Punnett para ayudarlos a determinar qué genotipos y fenotipos esperar. Un cuadro de Punnett es básicamente un gráfico que se puede utilizar para predecir las proporciones genotípicas y fenotípicas de la descendencia en un cruce genético.

El cruce de Adrian entre dos heterocigotos a menudo se denomina cruce monohíbrido . Un híbrido es básicamente algo derivado de un origen mixto. Por ejemplo, un automóvil híbrido puede funcionar con gasolina o energía eléctrica.

En este caso, estamos hablando de un cruce entre hámsteres que son heterocigotos en un solo gen (el gen del color del pelaje). Veamos cómo un cuadro de Punnett nos ayudará a determinar el resultado de la cruz.

Entonces, ¿por qué no coges un papel y hacemos esto juntos? Continúe y pause el video si es necesario. ¿Estan todos listos?

En primer lugar, sigamos adelante y escribamos el genotipo de la madre en el medio de la pantalla. Dibujemos el genotipo del padre aquí en la parte izquierda de la pantalla. Tenemos un padre que es ‘Bb’ y, de hecho, nuestro segundo padre también es ‘Bb’. Estos son los posibles alelos que estos padres pueden aportar a su progenie.

Dibujemos un cuadrado que abarque esos alelos. Dividamos el cuadrado en cuatro secciones iguales para que cada una de las letras esté en un lado del cuadro.

Esto es realmente sencillo ahora. Todo lo que vamos a hacer es tomar la letra de la parte superior de la columna y la letra de la izquierda de la columna y ponerlas en cada uno de estos cuadros.

Voy a tener ‘BB’ aquí, un ‘Bb’ aquí, otro ‘Bb’ y finalmente voy a tener un ‘bb’. Así que todo lo que hemos hecho aquí es que usamos el cuadro de Punnett para ayudarnos a representar los gametos que se separan de la madre y el padre en la nueva descendencia.

En este caso, esta progenie obtuvo una ‘B’ de mamá y una ‘B’ de papá y termina con un genotipo ‘BB’. De manera similar, este hámster obtuvo una ‘b’ de mamá y una ‘b’ de papá y es ‘bb’.

Sucede que estos dos hámsters obtuvieron una ‘B’ de papá en este caso y una pequeña ‘b’ de mamá en este caso, pero este hámster también tiene el mismo genotipo; sin embargo, obtuvo una «B» de mamá y una «b» de papá.

Recuerda que dijimos que se trata de un cruce monohíbrido. Es un cruce monohíbrido porque es un cruce entre dos padres que son heterocigotos en un solo locus que estamos estudiando, en este caso, el gen del color del pelaje.

El cuadro de Punnett se utiliza para determinar las proporciones genotípicas
Razón genotípica de la primera ley de Mendel

Un error común es que el cuadro de Punnett te dice que obtendrás cuatro descendientes todo el tiempo de cualquiera que sea el cruce, en este caso, estos dos padres heterocigotos. Y que los cuatro descendientes van a ser estos cuatro genotipos que aparecen en el cuadro de Punnett. Ese no es exactamente el caso. Como saben, el número de descendientes producidos en cualquier apareamiento varía de apareamiento a apareamiento en general.

Lo que nos dice el cuadro de Punnett no es el número de progenie que obtendremos, sino la proporción en la que se producirán los genotipos. Lo que nos está diciendo es que para cualquier progenie que sea producida por este cruce, hay una probabilidad de 1/4 de que tenga un genotipo ‘BB’; también hay 1/4 de probabilidad de tener un genotipo ‘bb’; y finalmente, hay un 50% de probabilidad de que cualquier progenie producida a partir de este apareamiento sea ‘Bb’ en genotipo.

Entonces, el cuadro de Punnett nos dice que obtendremos una proporción de genotipos de 1: 2: 1, pero lo que realmente nos interesa son los fenotipos porque eso es lo que realmente podemos observar. Veamos y veamos qué fenotipos va a producir este cruce.

Sabemos que ‘BB’ producirá hámsteres marrones, y sabemos que ‘bb’ producirá hámsteres blancos. ¿Qué pasa con ‘Bb’? ¿Qué va a producir? Si recuerda nuestros estudios de alelos, sabemos que el alelo ‘B’ es dominante sobre el alelo ‘b’. Entonces ‘Bb’ producirá hámsteres marrones. Esto significa que aunque predecimos una proporción de genotipos de 1: 2: 1, predecimos una proporción de fenotipos de 3: 1. Hay tres veces más hámsteres marrones que hámsteres blancos porque el alelo marrón enmascara el alelo blanco en los dos heterocigotos.

Tenga en cuenta el hecho de que el fenotipo blanco ha reaparecido misteriosamente después de haber apareado dos hámsteres marrones juntos. Este es otro refuerzo de esta idea de dominante versus recesivo. Básicamente, un fenotipo recesivo se puede enmascarar en los heterocigotos F1, pero luego se puede descubrir en la generación F2.

Con base en sus resultados experimentales, Adrian puede concluir con seguridad que el color del pelaje del hámster es un rasgo genético único en el que el marrón es dominante sobre el blanco.

Resumen de la lección

En resumen, la generación P se refiere a los organismos en el paso inicial de una serie de cruces genéticos. La generación F1 se refiere a la progenie de la generación P. La generación F2 se refiere a la progenie de la generación F1.

Un cuadro de Punnett es un gráfico que se puede utilizar para predecir la proporción genotípica de la descendencia producida por un cruce genético. Basándose en la proporción genotípica, también se puede predecir una proporción fenotípica.

Un cruce monohíbrido es un apareamiento entre dos organismos heterocigotos en un locus dado. Un cruce monohíbrido siempre produce una proporción 1: 2: 1 de genotipos de rasgos homocigóticos dominantes , heterocigotos y homocigotos recesivos . Un cruce monohíbrido produce una relación fenotípica de 3: 1 entre el fenotipo dominante y el fenotipo recesivo.

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Rodrigo Ricardo Editor y fundador